比例速率约束下基于遗传策略的多用户OFDM系统资源自适应分配算法

基于遗传策略提出了载波和功率自适应分配算法,它在最大化多用户OFDM系统下行链路总容量的同时维持用户之间的比例公平性,是一种将子载波分配和功率分配独立开的低复杂度次优算法。当总功率在载波间均等分布时,首先进行子载波的分配。随后引入遗传算法通过全局搜索实现用户间的功率分配,以满足比例公平性要求。功率分配结束后,针对每一个用户使用等功率分配方式实现容量分配并实现总功率的最大化。仿真结果表明,所提出的资源分配算法平衡了总容量和公平性之间的折中问题。与最小容量最大化算法相比,满足了用户之间不同的速率要求。相对于总容量最大化算法,容量在用户之间分布更公平。     

多播系统中基于多用户分集的资源分配

针对无线多播系统中传输速率受限于多播组中最差用户信道容量的问题,提出一种组内资源分配算法.在考虑用户之间不同速率需求的前提下,对多播组内用户进行子载波分配和功率分配,来最大化多播系统归一化速率.子载波分配算法利用每个子载波上多播用户之间的多用户分集,将子载波分配给该子载波上性能较好的多个用户.功率分配算法采用基于梯度的功率分配方式对各子载波上所分配的功率做局部优化,进一步提高多播系统的传输速率.仿真结果表明,与传统多播组内资源分配方案相比,显著提升多播系统的归一化速率.     

双功能雷达通信系统的多用户功率分配算法

为解决传统多用户双功能雷达通信系统因载波分配导致通信性能较差的问题,提高双功能雷达通信系统的资源利用率,提出了一种通信用户载波共享模型下的多用户功率分配方案,并通过构造合理的资源分配问题使得系统具有更优的通信性能。首先,建立双功能雷达通信系统的通信用户载波共享信号模型。其次,为保证双功能雷达通信系统性能,构造了以系统通信和速率最大并满足雷达信噪比下界、总功率和用户功率约束的优化问题,通过理论分析严格证明了优化问题的可行性。最后,为求解凸优化问题,提出一种多用户功率分配算法,通过引入辅助变量对目标函数进行二次转换,将其分解为两个优化子问题,继而通过交替迭代的方式进行求解。研究结果表明,相较于传统通信用户载波分配模型,优化后的通信用户载波共享模型通信和速率提高了约40%,从而验证了所提方案具有更优的通信性能,有效提高了系统资源利用率。本研究成果为提高多用户双功能雷达通信系统的通信性能提供了一种新思路和手段。     

多用户OFDM系统中的联合子载波和功率分配算法

正交频分复用系统中的动态资源分配对提高频谱效率起着至关重要的作用,故提出了一种多用户正交频分复用系统中的新型子载波和功率分配算法,根据用户速率请求进行子载波分配,并结合改进的多用户注水算法,在提高系统频谱效率的同时,满足用户的误比特率要求．研究结果表明,该算法在保证误比特率和用户间公平性的前提下提高频谱效率．     

认知无线电系统中OFDM多用户资源分配算法

基于认知无线电技术特点和OFDM传输特性,提出一种OFDM多用户资源分配算法．认知无线电用户根据感知的资源状况,针对用户的带宽以及QOS等要求,通过对子载波和功率的分配使得整个信道容量达到最大．本算法引入“调度因子”来体现用户子载波分配过程中“比例公平”的原则,保障每个用户都能满足一定的通信要求;引入“衰减因子”和用户设备类型,在不干扰授权用户通信的前提下进行多用户之间分配子载波和功率．算法采用“二步法”,以降低计算复杂度,满足于认知无线电实时性要求．仿真结果表明所提算法相对于FDMA方案信道容量至少提高40％．     

基于QoS的多用户OFDM系统自适应资源分配算法

在多用户OFDM系统中,为满足用户的服务质量要求并降低算法复杂度,提出一种基于QoS的自适应资源分配算法。该算法将子载波和功率分配算法分开进行,给出了基于QoS的子载波分配方案,并将用户分为VIP用户和普通用户,对两种用户分别采用不同的功率分配算法,在保证VIP用户达到所需要速率的前提下,尽量满足普通用户的速率要求,使MU-OFDM系统成为一个具有服务质量保障的系统。仿真结果表明,该算法既保证了VIP用户和普通用户的性能指标,又降低了算法的整体计算复杂度。     

OFDM系统的自适应分配算法的研究

关于算法的研究可以分为两类：动态算法和静态算法。静态分配算法在没有考虑信道瞬态增益的情况下预先进行子载波分配的。然而实际的通信系统是要支持多用户并发通信的,由于信道衰落存在用户差异性,将自适应技术应用在多用户系统中,根据用户在各子信道上的瞬时特性动态地分配子信道,充分利用信道的瞬时特性进行资源分配,对多用户要求共享同一子载波进行仲裁后完成分配,从而使系统总的发射功率达到最低。     

基于混合业务的OFDMA系统资源分配

针对存在混合业务的OFDMA系统的子载波和功率分配问题,提出了一种基于折衷因子的次优资源分配算法,在系统总发送功率的限制下使得系统的吞吐量最大,同时保证实时业务用户的QoS要求和非实时业务用户资源分配的比例公平.该算法将自适应资源分配与自适应调制相结合,并加入了比特调整和优化处理,对实时业务用户和非实时业务用户间的资源利用进行了有效的折衷.分析和仿真结果表明,SRATF算法在不增加复杂度的前提下减少了运行时间,保证了非实时业务用户间的公平性.     

基于多用户空间相关性的MIMO-OFDM下行链路资源分配

针对多用户MIMO-OFDM下行链路,满足各用户速率及误比特率需求的最小化系统功率问题,提出按用户空间相关性分组的子载波独占方式与共享方式相结合的资源分配算法。空间高度相关的用户分在一组,组内按比例公平原则以独占方式分配子载波;组间以收发结合的基于零空间交集的分组迫零算法实现子载波共享;用户以贪婪算法独立分配比特功率。仿真结果验证所提算法不仅系统总功率小于独占方式及基本迫零共享方式,而且频谱利用率高于独占方式、所需天线数小于基本迫零共享方式。     

OFDMA系统动态资源分配快速算法

针对正交频分多址接入无线网络的下行链路,提出了一种计算量少、能够依据信道状态信息进行动态资源分配、满足多个用户服务质量要求的算法.该方法首先假设各个用户发射功率相同,按比例分配子载波,然后按照每个用户最小速率需求,确定各个用户最小发射功率,最后根据总功率大小以及用户所需最小发射功率,最大化整个系统容量.分析表明该方法可以得到接近最优的发射功率,资源调度策略具有多项式复杂度,仿真结果验证了理论的正确性,算法能够在短时间内进行子载波分配和功率控制,满足无线通信实时性要求.     

Adaptive resource allocation for multi-user multi-server power-line communication OFDM systems

The bits and power allocation model of adaptive power-rate mixture for multi-user multi-server power-line communication systems was analyzed with the restrictions of maximal total power, fixed rate for each real time (RT) user, minimal rate for each non-real time (NRT) user, maximal bits and power for each subcarrier in each orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol. An algorithm of resource dynamic allocation in the first OFDM symbol of each frame and resource optimal adjustment in the latter OFDM symbol of each frame was proposed. In the first OFDM symbol of every frame, resource is firstly assigned for RT users so as to minimize their total used power until satisfying their fixed rates; secondly the remainder resource of power and subcarriers are assigned for NRT users so as to minimize their total used power until satisfying their minimal rates also; lastly the remainder resource is again assigned for NRT users according to the proportional fairness strategy so as to maximize their total assigning rate. In the latter OFDM symbol of each frame, bits are swapped and power is adjusted for every user based on the resource allocation results of anterior OFDM symbol. The algorithm is tested in the typical power-line channel scenarios and the simulation results indicate that the proposed algorithm has better performances than the classical multi-user resource allocation algorithms and it realizes the multiple aims of multi-user multi-server resource allocation for power-line communication systems.     

多用户电力通信OFDMA-SDMA系统下行链路的资源分配

研究了电力通信正交频分多址 空分多址(OFDMA SDMA)系统在每正交频分复用(OFDM)符号内各用户要求在比特数、各子信道功率上限和特定比特数约束下的多用户在其下行链路中的资源分配模型. 提出一种基于用户空间正交性和优先级的逐比特查表加载和交换调整的功率自适应动态资源分配算法.在电力专用的无线通信环境下对算法进行了仿真. 结果表明,新算法在保障用户服务质量的同时,有效地提高了资源的利用率,而且兼顾了一定的公平性.     

一种多用户MIMO/OFDMA系统的资源分配和调度方案

针对下行多用户多入多出／正交频分复用系统,提出了一种适合多业务类型的资源分配和调
度算法. 综合考虑了不同业务类型的服务质量需求,根据用户的信道条件、吞吐量和队列状
态确定调度优先级;结合用户信道的空间相关性进行用户选择、功率分配和比特加载. 通过
充分利用空、时、频多用户分集增益,在保证实时业务最小时延要求和非实时业务最小速率
要求的同时,最大化系统的吞吐量. 仿真结果说明,所提算法在系统吞吐量、丢包率及最
小速率满足率方面得到了改善.     

一种容量最大化的OFDMA资源分配算法

针对功率受限的多用户OFDMA系统,提出了一种简化的子载波和功率分配算法,此算法在最大化系统容量的同时兼顾了用户间的公平性。算法首先依据当前的信道状况计算出各用户所需的载波数量,并分配子载波,然后以注水算法对各载波上的功率进行分配。仿真结果表明,以此算法对OFDMA的系统资源进行分配可显著提高系统的多项性能。     

协作OFDMA网络中公平的中继资源分配

在协作中继OFDMA(OFDMA/Relay)系统中,应用最大化最小(max-min)准则提出一种公平的OFDMA/Re-lay子载波和功率联合分配算法。该算法以最大化网络中当前速率最小用户的数据速率为目标,能够为尽力而为(besteffort)用户业务提供一致的数据速率(并满足用户业务对误码率的需求),有效地避免了饥饿现象,即与基站、中继站信道条件较差的用户业务出现数据传输速率接近于0的现象的发生。     

低复杂度的OFDMA系统调度与资源分配算法

针对多用户多业务OFDMA系统存在的缺陷与不足,提出了一种低复杂度的分组调度与资源分配算法.该算法考虑队列状态、QoS要求、信道情况和业务优先级等信息,分别定义了实时轮询服务、非实时轮询服务和尽力而为服务的效用函数,算法在满足各种业务延时、传输速率和丢包率约束条件下,通过最大化非实时业务总吞吐量实现调度和资源分配.仿真结果表明,与已有算法相比,该算法在非实时业务总吞吐量下降不大的情况下,在性能和复杂度之间取得了较好的折中.     

Fair subcarrier-power allocation scheme for multiuser multicarrier systems

The main objective of multiuser orthogonal frequency division multiple access(MU-OFDM) is to maximize the total system capacity in wireless communication systems. Thus, the problem in MU-OFDM system is the adaptive allocation of the resources(subcarriers, bits and power) to different users subject to several restrictions to maximize the total system capacity. In this work, a proposed subcarrier allocation algorithm was presented to assign the subcarriers with highest channel gain to the users. After the subcarrier allocation, subcarrier gain-based power allocation(SGPA) was employed for power and bit loading. The simulation results show that the proposed subcarrier-power allocation scheme can achieve high total system capacity and good fairness in allocating the resources to the users with slightly high computational complexity compared to the existing subcarrier allocation algorithms.